姜會(huì)玲
(河南省駐馬店市公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院,河南 駐馬店463000)
軟土地基是公路橋梁工程施工中的重難點(diǎn)工程,與普通的地基相比,其天然孔隙大,而且滲透性小、含水較多,如果施工不當(dāng)則會(huì)引起路面開(kāi)裂、路堤不穩(wěn)定等問(wèn)題,因此在施工中需要科學(xué)地選擇施工技術(shù)和施工方式,才能確保工程施工的質(zhì)量。公路橋梁施工中,要確保整體工程的質(zhì)量,需要借助科學(xué)的技術(shù)對(duì)軟土地基進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚?,從而提升公路橋梁的整體性能。
軟土土層的分布與一般土層不同,主要是由一些黏土混合一些松軟土和砂土等共同組成的,具有非常小的透水性能和承載力,在公路橋梁工程施工中,常常會(huì)遇到軟土分布不均勻的現(xiàn)象,導(dǎo)致在載荷過(guò)程中發(fā)生偏心情況,引起地基沉降等問(wèn)題。對(duì)公路橋梁建設(shè)而言,地基是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),地基沉降問(wèn)題會(huì)影響到整體公路橋梁的性能,影響公路使用質(zhì)量和壽命。
軟土地基孔隙較大,土質(zhì)松軟、砂石等較多,影響到抗壓性和滲透性。公路橋梁施工中,如果壓實(shí)度不達(dá)標(biāo),會(huì)影響到整個(gè)道路橋梁工程的穩(wěn)定性,尤其是遇到雨水豐富的季節(jié),雨水的不斷滲透,對(duì)軟土地基的影響更大,最終對(duì)公路產(chǎn)生腐蝕作用,影響到橋梁的穩(wěn)定性,嚴(yán)重的甚至?xí)霈F(xiàn)坍塌事故等【1】。
軟土地基內(nèi)部空間較大,針對(duì)一般土質(zhì)來(lái)講,在同等條件下,其側(cè)向變形比一般地基要大。尤其在有淤泥的施工環(huán)境中,其穩(wěn)定性差,滲透性小,含水量較大,內(nèi)部水分不容易流出,從而導(dǎo)致地基變形或開(kāi)裂等安全隱患問(wèn)題。
對(duì)軟土層的處理要分不同的類型有針對(duì)性地進(jìn)行處理,一般來(lái)講,軟土層不是很厚的地基,可以采用墊層、預(yù)壓及排水等方法進(jìn)行處理。墊層法主要是清理掉原有的軟土層,然后用強(qiáng)度較高、耐腐蝕及穩(wěn)定性較強(qiáng)的材料進(jìn)行回填,確保地表強(qiáng)度符合要求。墊層法一般適用于軟土層不超過(guò)3m 的土層,如果土層太厚,采用此種方法會(huì)影響到施工效益;預(yù)壓法主要是運(yùn)用高荷載填土堆放在軟土表面,提前沉降地層,確保沉降程度符合施工要求;排水法主要是針對(duì)含水量相對(duì)較多的軟土層,采用地表開(kāi)挖排水等方式,對(duì)土層中水分進(jìn)行排放,確保土層含水量達(dá)到要求進(jìn)行回填【2】。
針對(duì)一些出現(xiàn)變形開(kāi)裂、不均勻沉降特點(diǎn)的軟土層,敷料有較高的抗壓性和穩(wěn)定性能,能確保填土荷載和機(jī)械操作,有利于改善不均勻沉降和側(cè)向變形等問(wèn)題,最終增強(qiáng)地基的支撐能力。敷料的選用,一般可以采用玻璃纖維格柵等為加筋材料,增強(qiáng)土地摩擦力,然后對(duì)表面進(jìn)行瀝青浸漬,鎖定土石料固定在柵格內(nèi),確保其不發(fā)生側(cè)向變形等問(wèn)題,提高地基的整體穩(wěn)定性。
對(duì)于軟黏土含量較高的土層,采用單一的敷料難以改變土質(zhì)的硬度,對(duì)此可以增加一些化學(xué)試劑改變軟土地層的性質(zhì),一般可以采用含有化學(xué)物質(zhì)的水泥、石灰以及水玻璃混合液等。水泥攪拌法主要是對(duì)軟黏土和水泥石灰等進(jìn)行攪拌,水泥和石灰可以吸收土層中的水分,從而起到固化土層的作用,最終使地層軟土固結(jié),這種方法能形成強(qiáng)度較高、穩(wěn)定性較強(qiáng)的地塊,從而提升地層承載力【3】。同時(shí),也可以采用旋噴樁法加固土層,運(yùn)用干粉噴射機(jī)器,高壓噴射注漿儀器等噴射成灰土樁,最終形成復(fù)合地基,提升土層的承載力,維持橋面和路面穩(wěn)定,減少土基沉降問(wèn)題。這種方法在含水量相對(duì)較大且難以直接排出的軟土地層施工中較為適用。此外,還可以采用硅化法加固,借助水玻璃混合液加固軟土層。這種加固方法施工成本相對(duì)較高,一般適用于滲透系數(shù)較大的軟土土質(zhì)。
采用人工聚合物,制作成土工織物,減少軟土質(zhì)層出現(xiàn)側(cè)向變形的問(wèn)題,從而提升路基穩(wěn)定性。對(duì)于一些存在裂縫的路基,借助土工布覆蓋,增強(qiáng)其橫向應(yīng)力,提升整個(gè)路基的剛度,并促進(jìn)其排水【4】。
軟土地基工程施工前,要對(duì)地質(zhì)地貌進(jìn)行勘察,了解施工所在區(qū)域是否有軟土地基,并選擇好基坑方位進(jìn)行開(kāi)挖?;油诤煤笠獙?duì)土層進(jìn)行測(cè)量,確定其沉降情況。在基坑開(kāi)挖5m左右后就可以看到地下水的情況,5m 以下地下水位高多為軟土地基,因此,可以根據(jù)勘察的實(shí)際情況對(duì)土層特征進(jìn)行劃分,采取針對(duì)性的處理方法。
對(duì)于軟土地基較淺的,一般可以在地基上層墊砂層作為排水層,從而降低土層的水位。對(duì)于分布不均勻的軟土層,局部存在明顯的沉降現(xiàn)象,可以用敷料加固方法進(jìn)行處理,改善局部沉降點(diǎn)的抗壓性,確保地基支撐力符合要求。對(duì)于軟土較深、范圍較廣的地基,可以采用化學(xué)加固方法進(jìn)行。針對(duì)不同的土層采取不同的方式,避免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,影響后期施工【5】。
軟土地基施工前,要避免后期地基沉降問(wèn)題的出現(xiàn),要先進(jìn)行地基固結(jié)。一般采用排水固結(jié)法、旋噴樁加固及夯實(shí)技術(shù)等。工程實(shí)踐中,排水法較為常見(jiàn),主要是設(shè)置排水井和沙井排水,也可以采用真空預(yù)壓、堆載預(yù)壓等不同形式進(jìn)行排水。針對(duì)排水較慢的問(wèn)題,可以用真空和降水預(yù)壓快速抽水。不同方法的使用范圍不同,真空預(yù)壓多是排水井中鋪砂墊層,采用薄膜密封,再真空抽空操作,在地層造成壓力的情況下排水;降水預(yù)壓則主要是針對(duì)細(xì)沙地基和飽和性粉質(zhì)土層地基,借助水泵抽取地下水。此外,還有電滲排水法,主要是插入電極通電,通過(guò)直流電的作用排水,尤其是在邊坡穩(wěn)定和地基加固作業(yè)中,多采用這種方法。對(duì)于一些特殊的土層沉降,也可以運(yùn)用堆載預(yù)壓,如正在發(fā)生沉降現(xiàn)象的土層,對(duì)其表面進(jìn)行堆載,提前完成地基沉降,施工中要注意堆載量的選擇,一般是按照建筑物荷載量的1.3 倍計(jì)算。
此外,旋噴樁的使用中,要確保地面的整潔平整,在施工完成后對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行檢測(cè),針對(duì)地勢(shì)下凹相對(duì)嚴(yán)重的地面,先要進(jìn)行黏土回填,然后再進(jìn)行噴樁施工,直到符合施工條件才能進(jìn)行后續(xù)施工操作。
軟土地基工程中,在地基加固作業(yè)完成之后,可以運(yùn)用預(yù)制樁進(jìn)行灌漿作業(yè)。要提升灌漿質(zhì)量,可以在混凝土漿中添加一定的化學(xué)材料,如硅酸鹽、聚氨酯等材料,更加確保樁基的穩(wěn)定性。但是要注意添加的劑量,不宜過(guò)多或過(guò)少,以免影響灌漿質(zhì)量【6】。
綜上所述,公路橋梁工程施工中,軟土地基施工是關(guān)鍵所在,影響到整體的工程質(zhì)量。在具體的施工中,要結(jié)合工程實(shí)際,加強(qiáng)對(duì)軟土地基施工技術(shù)的探討,確保施工的整體質(zhì)量符合要求。